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jdk工具keytool和jarsigner帮助Part2(转)

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        jdk工具keytool和jarsigner帮助Part20.背景
keytool是JDK中包含的密钥和证书的管理工具。用于管理私钥及其相关的X.509证书链的keystore。X.509证书链用于认证对应的公钥,keystore类似于一个数据库。同时keytool还用于管理信任实体发布的证书。
jarsigner是JDK中包含的用于JAR文件签名和验证的工具。为Java档案文件(JAR)生成签名,以及对已签名的jar文件的进行校验。
1.工具Location
这两个工具都位于$JAVA_HOME/bin目录下,其中$JAVA_HOME是JDK的安装目录。
这两个工具都是在命令行中使用,在命令行窗口输入:
keytool和jarsigner即可获取命令的工具的使用方法。
2.jarsigner工具简介
    jarsigner工具主要有以下两个作用:
    a.对JAR文件签名
    b.校验签名以及签名JAR文件的完整性
    JAR文件可以同时包含多个package的类文件,图片,声音以及数字数据,一边更快更方便的发布。jar工具用来创建JAR文件,从技术角度来说,任何zip文件都可以被看作是JAR文件,虽然使用jar创建的JAR文件包含META-INF/MANIFEST.MF文件。
    数字签名是使用一些数据(被签名的数据)和实体的private key计算出来的位串(bit string),和手写签名一样,数字签名有很多特征:
        权威性可以被校验,通过使用与private key对应的public key来计算。
        不可伪造,假设private key不被泄露。
        签名是数据的一个功能,因此不能同时作为其他数据的签名。
        用于签名的数据不可更改,否则签名无法被校验。
    为了使实体的签名作为文件被生成,实体首先必须有一对密钥,即public & private key,以及一些认证public key的证书。
    证书就是由一个实体对另一个实体的签名,证明另一个实体的公钥具有某些特定的值。
    jarsigner使用keystore中的key和certificate的信息来为JAR文件生成一个数字签名。keystore是用来存储private keys和它们对应的用于认证公钥的X.509证书链的数据库。keytool工具用于创建和管理keystore。
    jarsigner使用实体的private key来生成签名。被签名的JAR文件包含了keystore中private key对应的public key的证书拷贝。jarsigner可以使用其包含的证书来校验JAR文件的数字签名。
    从J2SE 5.0开始,jarsigner可以生成包含时间戳的签名,因此系统/部署可以检查被签名的JAR中包含的证书是否有效。J2SE 5.0中也包含了获取该时间戳信息的APIs。
    到目前为止,jarsigner只可以对SDK的jar工具生成的JAR文件以及zip文件进行签名。当使用jarsigner对zip文件进行签名时,会自动生成META-INF/MANIFEST.MF文件。
    jarsigner的默认功能是对JAR/zip文件进行签名,可以使用-verify选项来校验签名。
3.概念介绍
    keystore别名:所有的keystore实体是通过唯一的别名来访问的。当使用jarsigner来对JAR文件签名时,必须指定用来签名的private key所对应的别名。
    keystore存储位置:jarsigner包含了-keystore选项来指定keystore的URL。
    keystore实现:请参考本文的第一部分。
    支持的签名算法:目前为止,jarsigner可以使用SHA1withDSA或者MD5withRSA两种散列算法来对JAR文件进行起那名。
    签名JAR文件:当使用jarsigner来对JAR文件签名时,输出的已经被签名的JAR文件和输入的JAR文件除了以下两点之外完全相同:
        签名文件,后缀名为.SF
        签名块文件,后缀名为.DSA
    这两个文件的基本文件名(不包含后缀名)是通过-sigFile选项指定的。如果没有指定该选项,那么基本文件名会选取alias的前8个字符,并转换为大写字符。如果少于8个字符,则使用全部的alias名字。如果alias中包含了不能作为签名文件名的字符,那么转换为下划线。
    签名文件(.SF):签名文件和manifest文件类似,当使用jarsigner对文件进行签名后,总是包含在JAR文件中。也就是说,对JAR文件中的每个source文件,.SF文件都有三行,和manifest一样,列举了以下的内容:文件名、使用的散列算法SHA、SHA的值。在manifest文件中,么个source文件的SHA散列值是source文件中二进制数据的散列值。在.SF文件中,每个source文件的散列值是manifest文件中这三行的散列值。签名文件同时在文件头包含了整个manifest文件的散列值,用于优化校验。
    签名块文件(.DSA):.SF文件被签名,并将签名放在.DSA文件中,同时.DSA文件还包含证书或者证书链。
    签名时间戳:在J2SE5.0版本中,jarsigner工具在签名时可以生成并存储签名时间戳。并且jarsigner支持不同的签名机制,该功能是可选的,并且可以通过以下选项在签名时进行控制:
        -tsa url
        -tsacert alias
        -altsigner class
        -altsignerpath classpathlist
    JAR文件校验:当签名合法并且JAR文件中的任何文件都没有被修改时,JAR校验成功。JAR文件校验包括以下步骤:
        校验.SF文件本身的签名。
        校验.SF文件中包含的每个实体的散列。
        读取JAR文件中.SF文件中包含的每个文件。读取的过程中,计算文件的散列,并将计算结果与manifest文件中对应的值进行比较。
    上述步骤中任何一步失败,整个校验过程停止,并抛出安全相关的异常,由jarsigner捕获并显示。
    多签名JAR文件:JAR文件可以被多个用户进行签名。
4.jarsigner工具帮助
C:\j2sdk1.4.2_15\jre\lib\security>c:\j2sdk1.4.2_15\bin\jarsigner.exe
Usage: jarsigner [options] jar-file alias
       jarsigner -verify [options] jar-file
  [-keystore <url>]
  [-storepass <password>]
  [-storetype <type>]
  [-keypass <password>]
  [-sigfile <file>]
  [-signedjar <file>]
  [-verify]
  [-verbose]
  [-certs]
  [-internalsf]
  [-sectionsonly]
  [-provider]
  ...
举例说明如下:
C:\>jar cf pg.jar org\*.*

C:\>jarsigner -storetype jks -keystore c:\mykeystore.keystore -digestalg MD5
-sigalg MD5withRSA -signedjar pgsigned.jar pg.jar myalias
キーストアのパスワードを入力してください:

MANIFEST.MF内容如下:
Manifest-Version: 1.0
Created-By: 1.6.0_12 (Sun Microsystems Inc.)

Name: org/jff/example/util/PrintGreeting.class
MD5-Digest: fJspbDcp8N2+CQko6Ciiig==

MYALIAS.SF文件内容如下:
Signature-Version: 1.0
MD5-Digest-Manifest: v6+Q+Hvz6nmkmwlskcIorg==
MD5-Digest-Manifest-Main-Attributes: qGefyOwqCj8su+kQaMjbBA==
Created-By: 1.6.0_12 (Sun Microsystems Inc.)

Name: org/jff/example/util/PrintGreeting.class
MD5-Digest: WiikmBlOsrbL53bcUpA74g==

MYALIAS.RSA的内容为二进制内容。

C:\>jarsigner -verify pgsigned.jar
jar が検証されました。
修改MYALIAS.SF文件的内容,然后再校验:
C:\>jarsigner -verify pgsigned.jar
jarsigner: java.lang.SecurityException: cannot verify signature block file META-
INF/MYALIAS

5总结
本文是介绍Java安全工具keytool&jarsigner文章的第二部分,主要介绍了jarsigner的功能及相关概念,并对jdk包含的jarsigner工具进行了简单的说明。
关于keytool的介绍,请参考本文的第一部分。

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